Entre os grandes avanços das civilizações humanas estiveram, em diferentes fases e de diferentes modos, a canalização e tratamento dos esgotos. Embora os sistemas de encaminhamento e tratamento de esgotos remontem à antiguidade, o seu desenvolvimento foi imposto pelas grandes aglomerações urbanas. A mistura de substâncias e de micróbios que chegam a um esgoto tem evoluído com as civilizações humanas. Com a crescente sofisticação das sociedades, nos esgotos têm-se acumulado moléculas sintéticas usadas como fármacos, produtos de cosmética, ou de higiene pessoal ou doméstica.

Em muitas regiões do mundo, embora infelizmente muitas ainda fiquem de fora deste cenário, os esgotos são tratados, nas designadas Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR). As ETAR permitem que a água seja devolvida à natureza livre de grande parte das impurezas que os humanos lhe introduzem. E assim se fecha o que pode ser designado como o ciclo urbano da água.

Na era da Big Data os esgotos podem ser muito mais do que uma água suja que será tratada antes de devolvida à natureza! Os esgotos podem ser usados como espelho da comunidade que os produz e desse modo servir áreas que vão desde a sociologia à saúde.

A comunidade científica tem vindo a propor que os esgotos sejam usados em vigilância epidemiológica. Por exemplo, a definição de padrões de uso de substâncias ilícitas, como anfetaminas, cocaína ou heroína tem beneficiado do uso desta estratégia de vigilância. Igualmente, foi usada para avaliar a eficácia das campanhas de vacinação contra a poliomielite. E, mais recentemente, foi proposta abordagem similar para a vigilância de bactérias resistentes a antibióticos que possam ser um perigo para a saúde humana.

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